Измеритель частотно-временных параметров электрических сигналов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<,,855522 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2708.79 (21) 2811025/18-21 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 15.0881. Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 180881 (51)м. к„.

С 01 R 2Э/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. З17 (088.8) (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной технике и может быть использовано для измерения частотно-временных параметров электрических сигналов.

Известно устройство для измерения частотно-временных параметров электрических сигналов, содержащее генератор образцовой частоты, счетчики импульсов с ключами на входах, триггеры, схемы совпадения, блок управления и микропроцессор P1) .

Однако данный измеритель обладает относительно узкими функциональными возможностями. 15

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель частотно-временных 2© параметров электрических сигналов, содержащий два счетчика импульсов с элементами И на входах, блок сравнения кодов, микропроцессор, шина данных которого подключена к первому и второму счетчику и к блоку сравнения кодов, четыре триггера, элемент

ИЛИ и пять элементов И, при этом выход первого элемента И соединен с первым входом шестого элемента И, 30

1 выход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента И, разрядные выходы второго счетчика соединены с разрядными входами блока сравнения кодов, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выход третьего элемента И соединен с установочным входом третьего триггера, выход которого соединен с установочным входом третьего триггера, выход которого соединен со вторым входом шестого элемента И, выход четвертого элемента И соединен с установочным входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход пятого элемента И соединен с установочным входом второго триггера, выход седьмого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, введены элемент ИЛИ, три элемента И и блок сравнения частот, при этом счетчики импульсов и блок сравнения кодов подключены к шине управления микропроцессора, первый вход которого соединен с вторым выходом блока сравнения частот, а второй вход соединен со сбросовыми входами первого и второго триггеров и,выходом шестого элемента И, выход микропроцессора

855522

15.

30 ленное значение используемой частоты f, номинальное значение М но измеряемой величины (в случае необхо,димости определения отклонения измеряемой величины от номинального значения) и допустимую погрешность из, мерения Ф д. После получения сиг нала "Начать измерение" микропроцессор 1 устанавливает в исходное состояние бистабильные элементы измерителя, определяет значение N> =Ч(д ) и заносит его в блок 4 сравнения кодов. Далее микропроцессор 1 устанавливает в единичное состояние триггерФ18,, разрешающий потенциал с выхода которого поступает на входы элементов 8-9 и блока 21 сравнения частот, последний сравнивает частоты fz и f„ и в зависимости от результата сравнения разрешающим потенциалом на определенном выходе подключает ко входу счетчика 2 импульсы меньшей, а ко входу счетчика 3 импульсы большей частоты, Если,. напри-.

65 соединен с установочным входом четвертого триггера, сбросовой вход ко. торого соединен с выходом первого триггера, а выход — с первыми входами четвертого и пятого элементов И и управляющим входом блока сравнения частот, первый вход которого соединен со вторыми входами седьмого и десятого, а второй вход — с вторыми входами восьмого и девятого элементов И, первый выход блока сравнения частот соединен с первыми входами седьмого и девятого, а второй выход— с первыми входами восьмого и десятого элементов И, выход восьмого элемента И соединен со вторым входом nephoro элемента ИЛИ, инверсный выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, а первый выход — со вторыми входами первого и пятого элементов И, выходы девятого и десятого элементов И соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, выход второго триггера соединен с первым входом второго и третьим входом четвертого элемента И °

На чертеже показана структурная схема измерителя.

Измеритель содержит микропроцессор 1, счетчики 2 и 3 импульсов, блок 4 сравнения кодов, элементы 514 совпадения, триггеры 15- 18, элементы ИЛИ 19-20 и блок 21 сравнения частот.

Устройство работает следующим образом.

Микропроцессор 1 согласно заложенному в него программному обеспечению управляет процессом измерения и выполняет вычислительные операции.

Перед началом работы микропроцессору

1 задают вид измерения, единицы представления результата измерения, чисмер, 0 », то разрешающий потенциал с первого выхода блока 21 поступает на первые входы элементов 11 и 13. Первый импульс меньшей частоты (f>), поступивший на второй вход элемента 11, через элементы 19 и 9 устанавливает в единичное состояние триггер 1б. Разрешающий потенциал с выхода последнего открывает элемент б и счетчик 3 импульсов начинает подсчитывать число импульсов большей частоты (f>), поступающих на его счетный вход через элементы 13, 20 и б. После окончания импульса fö единичный потенциал с выхода триггера

16 через элемент И 8 устанавливает в единичное состояние триггер 15, который открывает элемент И 5 и устанавливает в нулевое состояние триггер 18. Счетчик 2 импульсов начинает подсчитывать число последующих импульсов меньшей частоты, поступающих на его вход через элементы 11, 19 и 5. В ходе счета импульсов образцовой и неизвестной частоты блок 4 сравнения кодов непрерывно"сравнивает число импульсов большей частоты, подсчитываемое счетчиком 3, с заданным числом (N >- 1 ) . При сравнении указанных чисел блок 4 подает на вход элемента 7 разрешающий потенциал, и поступающий после этого на вход счетчика 3 импульс большей частоты (1ч) через элемент 7 устанавливает в единичное состояние триггер 17.

Появившийся после этого на входе элемента 5 импульс меньшей частоты (fg J поступает на вход счетчика 2, через элемент 10 устанавливает в нулевое состояние триггеры 15 и 1б, нулевые потенциалы с выходов которых закрывают элементы 5 и б, и извещает об окончании счета микропроцессора 1.

Микропроцессор 1 считывает с первого выхода блока 21 признак соотношения частот, величины зафиксированных чи- сел из счетчиков 2 и 3 и определяет конечный результат измерения частоты или периода Тч, из соотношения о

Х. О я Х Е (4 о ч где и Π— подсчитанное число периодов образцовой частоты.

Результат измерения микропроцессора 1 представляют в абсолютных единицах частоты, времени или в процентах по отношению к заданному значению N ном

Измеритель частотно-временных параметров электрических сигналов позволяет достигнуть максимального быстродействия при сохранении, заданной точности измерения и использовании одного номинала образцовой частоты в широком диапазоне с погрешностью, не превышающей заданной.

В зависимости от программного обеспечения, заложенного в памяти микропроцессора, данный измеритель частот855522

1 но-временных параметров электрических сигналов позволяет производить измерения частоты, периода, длительности временного интервала, отношения двух частот, отклонение измеряемых параметров от заданных, производить последующую обработку результатов по заданному алгоритму и представлять результат измерения в удобном для экспериментатора виде.

Формула изобретения

Измеритель частотно-временных параметров электрических сигналов, содержащий два счетчика импульсов с элементами И на входах, блок сравнения кодов, микропроцессор, шина данных которого подключена к первому и второму счетчику и к блоку сравнения кодов, четыре триггера, элемент

ИЛИ и пять элементов И, при этом выход первого элемента И соединен с первым входом шестого элемента И, выход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента И, разрядные выходы второго счетЧика соединены с разрядными входами блока сравнения кодов, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выход третьего элемента И соединен с установочным входом третьего триггера, выход которого соединен с установочным входом третьего триггера, выход которого соединен со вторым входом шестого элемента И, выход четвертого элемента И соединен с установочным входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход пятого элемента И соединен с установочным входом второго триггера, выход седьмого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, о т л и - ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены элемент ИЛИ, три элемента И и блок сравнения частот, при этом счетчики импульсов и блок сравнения кодов подключены к шине управления микропроцессора, первый вход которого соединен с вторым выходом блока сравнения частот, а второй вход соединен со сбросовыми входами первого и второго триггеров и выходом шестого элемента И, выход микропроцессора соединен с установочным входом четвертого триггера, сбросовый вход которого соединен с выходом первого триггера, а выход— с первыми входами четвертого и пя15 того элементов .Н и управляющими входом блока сравнения частот, первый вход которого соединен со вторыми входами седьмого и десятого, а второй вход — с вторыми входами восьмоЩ го и девятого элементов И, первый выход блока сравнения частот соединен с первыми входами седьмого и девятого, а второй выход — с первыми входами восьмого и десятого элементов И, выход восьмого элемента И соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, инверсный выход которого соединен с вторым выходом четвертого элемента И, а прямой выход — со вторыми входами первого и пятого элементов И, выходы девятого и десятого элементов И соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, выход второго триггера соединен с первым входом второго и третьим входом четвертого элементов И.

Источники информации, 4О принятые во внимание при экспертизе

° 1. Авторское, свидетельство СССР по заявке 9 2716031, кл. С 01 R 23/02, 1979.

855522

Составитель В. Новоселов

Редактор К. Волощук Техред М.Голинка Корректор Г. Решетник

Заказ 6898/62

5р

Тираж 732 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, З-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ИПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4